Exam text content

 

DEF-33010 Sähkökoneet J. Bastman
SEI: Tentti 16.12.2014

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Paperin saa viedä mukanaan.

1) Vastaa seuraaviin kysymyksiin
a) KM-tahtikoneiden roottorirakenteet
b) Perustele miksi tasavirtamoottori pyörii
c) Miksi tasavirtakoneessa on kommutaattori

2) 8-napaisen kolmivaiheisen oikosulkumoottorin (400V, 50Hz, 4 kW) jättämä nimelliskuor-
malla on 6 %. Koneen staattorissa on halkaisijakäämitys, jossa on 120 uraa. Laske
a) nimellinen virta ja pyörimisnopeus
b) staattorikäämin vakoluku
c) käämityksen ryhmäkerroin
d) käämityksen jännekerroin

3) 6-napaisen epätahtimoottorin nimellisteho Pn = 45 kW ja jättämä 3 %. Verkon taajuus on
50Hz.
a) Laske koneen nimellisvääntömomentti
b) Mikä on koneen pyörimisnopeus suunnilleen (Momenttikäyrä oletetaan lineaariseksi lähel-
lä synkronista pyörimisnopeutta), kun kuormitusmomentti on 516,8 Nm.
c) Laske koneen kuparihäviöt roottorissa ja ilmaväliteho nimelliskuormalla. Hankaus- ja tuu-
letushäviöitä ei oteta huomioon.

4)..50 Hz verkkoon liitetyn avonapaisen tahtigeneraattorin pyörimisnopeus on 75 r/min.
a) Laske koneen napojen lukumäärä
b) Selosta koneen rakennetta ja toimintaperiaate
c) Miten saat laskettua koneen smv:n £,rn arvon, jos tunnet koneen reaktanssit X; ja X, sekä
virran 1? Perustele käyttämäsi tekniikka esim. kuvien avulla.

5) Kuvan 1 mukainen umpinapainen tahtigeneraattori syöttää jäykkään verkkoon 3-v. tehon P
= 100 MW ja cos = 0,95kap. Koneen pääreaktanssi X; = 0.8 O ja hajareaktanssi X;, = 0.1
O. Jäykän verkon vaihejännite on Uy = 1 1/43 kV. Koneen kyllästystä ja resistanssia ei oteta
huomioon.
a) Laske generaattorin ilmavälijännite Er ja smv Er
b) Magnetointia lisätään 40 % ja samanaikaisesti voimakoneen teho pysyy vakiona. Laske

koneen virta ja verkkoon syötetty loisteho.
Xa Ex Xa z 100 MW
11 KV

Cos p=0,95 kap

Kuva 1.